Эмилия Дю Шатле была совсем другим человеком. Не говоря уже о ее умственном превосходстве над мужем, она обладала горячим, любящим сердцем. Относясь к браку так же, как и все современницы ее круга, она любила не так, как они. После замужества и еще до встречи с Вольтером у нее был роман, закончившийся быстрым разрывом. Разрыв был в порядке вещей, но он довел Эмилию до серьезной попытки самоубийства, что уж было вовсе не в нравах ее общества.
Оправившись от этой истории, она набросилась с новым жаром на науку, которой была далеко не чужда и прежде. Еще в доме отца она изучила латинский язык и основательно ознакомилась с римскими классиками. Позднее она пристрастилась к математике и метафизике. И это был не дилетантский интерес к наукам, значительно распространенный среди образованных женщин XVIII века. Г-жа Дю Шатле трудится упорно, серьезно и внимательно, излагает Лейбница и переводит Ньютона.
Ее вторичная встреча с Вольтером относится к 1732 году, а летом 1733 года они уже принадлежат друг другу душой и телом, и обоим кажется, что их прежние связи не были любовью, что они любят в первый раз.
Вольтер действительно любит ее иначе, чем своих прежних возлюбленных. Он снова пишет любовные послания, но в них нет и тени той цинической игривости, которая проявлялась в его прежних произведениях этого рода. С любовью к ней у него соединяются глубокое уважение, восхищение ее умом и характером. Это не только любовь, но вместе и умственное товарищество. Кое в чем они были равны и могли быть товарищами, у нее не было, конечно, и сотой доли его таланта, его разносторонности, его горячей, тотчас же выливающейся на бумагу отзывчивости на все совершающееся в жизни и в духовной сфере. Но по способности усвоения отвлеченнейших результатов философской мысли она была равна ему. Познаниям же в некоторых областях естественных наук и в высшей математике, изученной ею под руководством лучших специалистов того времени, она превосходила своего друга.